Кукуруза (Zea mays) – однолетнее растение, которое широко используется на кормовые, продовольственные и технические цели. Истоки ее окультуривания уходят в глубокую древность. Первыми, кто стал выращивать кукурузу как культуру, были аборигены Америки (Мексика, Гватемала). В зерне кукурузы содержится 9–12% белка, 65–70% углеводов (в основном крахмала), 4–8% жира, минеральные соли и витамины. Из зерна получают муку, не содержащую клейковины, крупу, хлопья, консервы (сахарная кукуруза), крахмал, спирт, декстрин, пиво, глюкозу, патоку, сиропы, масло, витамин Е, аскорбиновую и глутаминовую кислоты. Экстракт и настой из пестичных столбиков кукурузы применяют в медицине при заболевании печени, почек или в качестве кровоостанавливающего средства. Желчеотделяющим действием обладает и кукурузное масло, получаемое из зародышей семян.

Кукуруза имеет большое кормовое значение, это очень важный компонент комбикормов. В 100 кг силоса, приготовленного из зеленой массы с початками в молочно-восковой спелости, содержится 40 к. ед. и 2,6 кг переваримого протеина, в зерне – соответственно 134 к.ед. и 7,8 кг.



Кукуруза относится к семейству Мятликовые (Poaceae).

Корневая система мощная, мочковатая, проникающая вглубь до 3 м. В корнях имеются воздушные полости. Кроме первичных и придаточных корней, из надземных узлов могут появляться опорные (воздушные) корни (рис. 1).

Стебель кукурузы прямой, мощный, от 60 см до 3 м высотой, иногда образует надземные пасынки, выполнен внутри рыхлой сердцевиной. На нижних надземных узлах стебля образуются воздушные корни, иногда на высоте до 50 см над землей, причем корни эти развиваются наиболее сильно у поздних сортов и у сортов с крупными, высокими стеблями, более других нуждающихся в опоре.

Листья широколанцетовидные, по краям волнистые, сверху опушенные, до 80–100 см длины и 5–15 см ширины, с резко выраженной средней жилкой.

Количество листьев на стебле зависит от скороспелости сорта. Чем более скороспелый сорт, тем меньше на стебле листьев, и наоборот. Позднеспелые сорта имеют 20–26 листьев, ранние – 10–13. Число листьев соответствует числу междоузлий.



Р и с. 1. Строение растения кукурузы: 1 – метелка; 2 – листья; 3 – пестичные столбики; 4 – початок; 5 – листовая обертка початка; 6 – нижний неразвившийся початок; 7 – мелкие корни; 8 – воздушные корни; 9 – корневая система.

Соцветия кукурузы двух типов – метелка (мужское соцветие) и початок (женское). Метелки находятся на верхушке стебля, а початки – в пазухах листьев. Кукуруза имеет раздельнополые цветки. Мужские (тычиночные) цветки состоят из 3 тычинок. В колоске по 2 цветка, которые собраны в соцветие метелку, которая расположена всегда на верхушке основного побега, так как развивается из его ко-нуса нарастания. Метелка разных форм кукурузы по величине, форме и окраске отличается большим разнообразием от метелок других хлебов (овса, проса, сорго) главным образом тем, что боковые ветви ее почти не образуют разветвлений или образуют их в очень небольшое число.

Колоски мужского соцветия сидят на веточках метелки обычно попарно (рис. 2), редко по четыре. Один из них на короткой ножке или оба сидячие на боковых ветках.



Р и с. 2. Мужское соцветие: А – метелка; Б – расположение колосков: 1 – на центральной ветви, 2 – на боковой ветви; В – пара мужских колосков у кукурузы: 1 – колосковые чешуи, 2 – цветковые чешуи, 3 – тычинки.

Колоски метелки расположены в два вертикальных ряда, на главной оси – в несколько рядов. Колоски двухцветковые. Колосковые чешуи широкие, заостренные кверху, опушенные, с 3–9 продольными нервами. Цветковые чешуи тонкие, пленчатые.



Початки (рис. 3) бывают различ-ной величины и формы, чаще всего цилиндрической или слабо конусо-видной. Початок всегда покрыт сна-ружи особой обверткой, состоящей из нескольких слоев видоизмененных листьев кукурузы, и состоит из стержня, в ячейках которого вер-тикальными рядами попарно распо-лагаются колоски с женскими цвет-ками, число рядов зерен початка всег-да четное. Женские колоски двухцвет-ковые, но развивают обычно по одно-му плодущему цветку.

Колосковые чешуи женских колосков в початке небольшие, мясистые. Цветковые чешуи тоже небольшие, пленчатые. Они распола-гаются у обычных культурных сортов кукурузы в самом основании зрелого зерна и легко осыпаются от стержня початка. Завязь в женских цветках сидячая.



Отходящий от каждой завязи столбик очень длинный, нитевидный, с раздвоенным на верхушке рыльцем (рис. 4).

У верхних цветков початка столбики самые короткие; книзу початка цветки образуют все более и более длинные столбики.

К моменту цветения столбики выходят наружу из обвертки початка своими рыльцами и таким образом воспринимают пыльцу муж-ских цветков.

Стержень початка заполнен мягкой сердце-виной и представляет собой видоизменившуюся в процессе длительного отбора метелку.

Плод – голая крупная зерновка (рис. 5), масса 1000 штук – 100–400 г. В початке от 200 до 600 зерновок. Окраска их белая, кремовая, желтая, оранжевая, красная, черная и др. Форма зерна, кроме сортовых особенностей, зависит от плотности расположения рядов. Поверхность гладкая или морщинистая.

Изучение строения наиболее важных органов кукурузы – мужских и женских соцветий, а также репро-дуктивных органов – тычинок и пестиков лучше всего проводить на метелках и початках, находящихся в фазе цветения или специально засушенных в этот период.

Характеристика поверхности, фор-ма, величина и соотношение частей эндосперма – важные отличительные признаки подвидов кукурузы.

Согласно принятой классификации, вид Zea maуs L. делится на восемь



Р и с. 5. Зерновка кукурузы: 1 – обоподвидов, различающихся между солочка; 2 – роговидный эндосперм; 3 – бой следующими тремя признаками: мучнистый эндосперм; 4 – щиток; 5 – пленчатостью (голые или одетые в всасывающая часть щитка; 6 – корень; чешуи зерна); 7 – влагалище корня; 8 – междоузлие; – внешним строением зерна (форма и 9 – почка с молодыми листьями. характер поверхности); – внутренним строением зерна (расположение мучнистого и роговидного эндосперма).

Разнообразие в строении зерна различных форм кукурузы зависит, главным образом, от однородности эндосперма кукурузного зерна, соотношения различных частей, отличающихся по химическому составу.

Кроме оболочек (семенной, плодовой, а у некоторых форм и мякинной) и алейронового слоя в эндосперме зерна различают так называемые мучнистую и роговидную части.

Мучнистая часть, называемая также мучнистым эндоспермом, имеет рыхлое строение с промежуточными между зернами крахмалами. Сами крахмальные зерна мелкие, округлой формы. Роговидная часть, или роговидный эндосперм, имеет более плотное расположение крахмальных зерен, которые несколько крупнее, с угловатыми очертаниями. Промежутки между крахмальными зернами заполнены протеином и коллоидными углеводами. Мучнистый эндосперм содержит, главным образом, крахмал и очень мало белка. Роговидный эндосперм, кроме того, отличается высоким содержанием белка. Степень развития мучнистого и роговидного эндосперма – характерный отличительный признак для разных форм кукурузы.

Рассмотрение общего строения зерна кукурузы может быть приведено на зернах кремнистой или зубовидной кукурузы, в которых имеется и мучнистая и роговидная часть эндосперма. Различие этих двух частей хорошо видно и невооруженным глазом, но для рассмотрения строения крахмальных зерен необходимо использовать микроскоп.

Различия во внешнем и внутреннем строении зерен позволяют разделить вид кукурузы на восемь подвидов. Однако не все подвиды имеют одинаковое производственное значение.

Рис. 6. Подвиды кукурузы: 1 – зубовидная; 2 – кремнистая; 3 – крахмалистая; 4 – сахарная; 5, 6 – лопающаяся.

Рис. 7. Схема строения зерна различных подвидов кукурузы: 1 – крахмалистая; 2 – зубовидная; 3 – кремнистая; 4 – лопающаяся; 5 – сахарная.